川芎嗪药理作用研究进展

秦 凯 崔小兵 徐智勇

摘要: 通过查阅近年来的有关文献,总结了川芎嗪在心血管等方面的药理学研究进展和相关作用机制,并对川芎嗪今后的研究方向进行了展望。

关键词:川芎嗪;药理作用;作用机制

中图分类号:S567文献标识码:A文章编号: 1007-5739(2009)20-0108-02

川芎嗪(四甲基吡嗪)是从伞形科植物川芎中提取分离得到的生物碱,它具有多种生物和药理活性[1],受到国内外相关学者的广泛重视,进而引发了大量科学研究,现就川芎嗪的药理作用综述如下。

1川芎嗪的药理作用

1.1川芎嗪对心脑血管系统的作用

1.1.1川芎嗪对血栓、炎症、微循环的作用。高长越等[2]发现川芎嗪可以显著减轻经缺血-再灌注损伤后的大鼠内皮细胞与白细胞的粘附,从而抑制血小板聚集和抗血栓形成。最近的研究显示[3-7],川芎嗪能减少白细胞的粘附抑制炎症反应,具有抗炎作用;可以改善生理状态下家兔大脑皮质内微循环;可以明显增加毛细血管血流速度,提高红细胞变形能力,降低血液粘度,增加器官血流量,改善微循环,对42例老年高血压病患者血液流变学影响的观察也证实了这一观点;它还可以调节淋巴循环,进而改变血液循环障碍,其作用强度与剂量有关。

1.1.2川芎嗪对脉络膜血管增生(CNV)的作用。Zou等[8]通过荧光素钠血管造影术测定以激光照射破坏脉络膜基底膜造模并经川芎嗪给药后的雄性褐鼠的脉络膜新生血管的增长情况,发现川芎嗪抑制了模型鼠的CNV并干预了体外血管内皮细胞的增殖,提示其可能有助于治疗CNV。

1.1.3川芎嗪对内皮素1(ET-1)基因表达的作用。Lee等[9]经研究发现川芎嗪能抑制血管内皮细胞中血管紧张索II(ANG II)诱导的活性氧簇增殖、细胞外信号调节激酶磷酸化及ET-1基因表达,从而保护内皮并使其紊乱功能逆转,显示这可能是川芎嗪在分子水平上发挥心血管保护作用的一种途径。

1.1.4川芎嗪对脂质过氧化的作用。Liu等[10]以99.5%的乙醇造模鼠进行实验研究,结果显示,与川芎嗪给药组相比,未给药组的丙二醛水平更高,并发现川芎嗪在鼠脑组织匀浆表现出剂量相关的抗脂质过氧化作用,揭示川芎嗪的心脏保护机制可能与其抗脂质过氧化和抗自由基形成有关。

1.1.5川芎嗪对心房的作用。川芎嗪具有改善心功能的作用,研究表明,采用右心室快速起搏建立实验犬充血性心力衰竭(CHF)模型进行实验,发现川芎嗪可以显著降低CHF时循环血中血管紧张素Ⅱ及前胶原氨基末端肽的水平,减轻了心肌纤维化的形成,同时证实心房颤动(AF)持续时间与左心房纤维化程度呈密切正相关,这可能是其减少CHF时AF发生率及持续时间的机制之一[11]。

1.1.6川芎嗪对缺血-再灌注大脑损伤的作用。Chang等[12]发现川芎嗪的神经保护作用为改善缺血-再灌注大脑损伤并降低其风险提供了良好的途径,这可能由于其激活HIF-1 α和TNF-α,并抑制细胞凋亡,从而减小缺血-再灌注大脑损伤梗塞区。

1.2川芎嗪在其他方面的作用

1.2.1川芎嗪对肾小管的作用。Juan等[13]发现川芎嗪可缓解庆大霉素诱导的鼠肾小管上皮细胞氧化应激和细胞凋亡损伤,其机制与川芎嗪可将庆大霉素刺激产生的半胱天冬酶-3、-8、-9及转录因子NF-κB失活并抑制庆大霉素诱导的细胞色素C和TNF-α的释放有关,表明川芎嗪在治疗肾脏疾病方面具有一定的潜力。

1.2.2川芎嗪对肿瘤细胞的作用。有报道称川芎嗪对荷瘤鼠化疗所引起的免疫功能低下具有明显的恢复作用,可以抑制瘤重,活化T细胞增殖能力,明显促进化疗荷瘤鼠NK细胞活性和IL-2产生的能力[14,15]。亦有研究表明,川芎嗪对肿瘤细胞与内皮细胞的粘附具有明显的抑制作用,并可明显抑制相关粘附因子的表达,还可以减轻内皮细胞的通透性,阻断肿瘤细胞与基质的粘附,从而减少了肿瘤转移的形成[16]。相关临床研究还发现川芎嗪可降低肺癌患者血小板聚集黏附及凝血因子活性而发挥其抗肿瘤作用[17]。

1.2.3川芎嗪对学习记忆功能的作用。姚国恩等[18]发现川芎嗪可以防止脑缺血后的学习记忆损害。其作用机制可能是川芎嗪通过改善ATP酶的活性,缓解缺血导致的兴奋性氨基酸释放增多和细胞Ca2+增多,改善缺血缺氧导致的脑损害,同时也改善了学习记忆障碍。

1.2.4川芎嗪对组织纤维化的作用。有报道称,川芎嗪对肺纤维化和肝纤维化皆有一定的治疗作用,可降低大鼠模型门静脉高压的作用,其作用机制涉及抗炎症反应,改善组织血供,抑制成纤维细胞核分裂和增值,降低成纤维细胞的DNA和胶原合成等[19]。

1.2.5川芎嗪对呼吸系统的作用。朱雨俐等[20]调查发现,川芎嗪能够扩张全身小血管及解除支气管痉挛,使病人的呼吸困难减轻,使临床症状得以改善,从而提高了病人的生活能力。

1.2.6川芎嗪对消化系统的作用。万军利等[21]通过实验证明,适量川芎嗪可促进大鼠胃液分泌量的增加,对胃酸分泌却无影响,并且可以抑制胃的运动。此外,川芎嗪可抑制由应激导致的一氧化氮合成酶的活力和一氧化氮含量的降低,由此推测其可能是通过抑制胃的运动来抵抗和减少胃溃疡的发生。

1.2.7川芎嗪对免疫系统的作用。张培彤等[22]发现川芎嗪可通过减少人肺巨细胞癌PGCL3细胞膜表面血小板免疫相关抗原的表达继而对免疫系统产生影响。王琪等[23]发现,川芎嗪对荷瘤鼠化疗所引起的免疫功能低下具有明显的恢复作用,可显著提高化疗荷瘤鼠T细胞转化能力,明显促进化疗荷瘤鼠NK细胞活性和IL-2产生的能力。

1.2.8川芎嗪对痛觉传递神经的作用。背根节是机体内、外环境与脊髓联结的纽带,背根节神经元的一个重要作用就是传递伤害性感受,因而被认为与痛觉的传递密切相关。Liang等[24]通过研究发现,川芎嗪对鼠背根节神经元ATP激活电流具有非竞争性抑制作用,并推测其作用机理可能与川芎嗪通过对腺嘌呤核苷酸门控性离子通道受体进行作用并促进该受体N端磷酸激酶C部位的磷酸化所产生的别构调节有关。

1.2.9川芎嗪对视网膜神经细胞的作用。李兴英等[25]通过实验证实川芎嗪能改善微循环状况,对兔高眼压视神经轴突起保护作用。宋宗明等[26]发现,川芎嗪对慢性高眼压下视网膜神经节细胞和双极细胞具有保护作用,川芎嗪可抑制氧自由基的释放,拮抗Ca2+,溶解纤维蛋白原,提高神经传导速度,抑制醛糖还原酶的活性,调节细胞壁通透性,保护细胞膜,从而起到对神经细胞的保护作用。

2展望

综上所述,川芎嗪在预防和治疗多种疾病方面具有广阔的应用前景,但是由于川芎嗪的半衰期短,临床上需要多次给药,不仅给患者带来不便,也增加了川芎嗪的毒副作用,所以有必要对川芎嗪进行结构修饰以降低其毒性、改善其药代动力学性质。此外,近年来药物化学家们通过对川芎嗪的研究发现当它的4个甲基被不同的功能基团取代后会产生不同的生物活性和药理作用[27],因此以相关活性为导向对其进行结构改造并在构效关系方面进行深入细致的研究,以期研制出新型、高效、低毒的药物,亦是未来基础研究与临床应用共同面临的课题。

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